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Tipo do documento: Tese
Título: Estudo da eficácia e segurança de compostos heterocíclicos no contexto da infecção pelo Trypanosoma cruzi e na prevenção de danos ao DNA
Título(s) alternativo(s): Study of efficacy and saafety of heterocyclic compounds on Trypanosoma cruzi infection contexto ando n the prevention of DNA damages
Autor: Oliveira, Carlos Fernando Araujo Lima de 
Primeiro orientador: Felzenszwalb, Israel
Primeiro coorientador: Coelho, Marsen Garcia Pinto
Primeiro membro da banca: Henriques, Maria das Gracas Muller de Oliveira
Segundo membro da banca: Ferraz, Elisa Raquel Anastacio
Resumo: Dentre os paradigmas de saúde pública do século XXI, a busca por alternativas terapêuticas para o tratamento de doenças órfãs representa uma necessidade urgente no cenário mundial. Os compostos heterocíclicos constituem uma classe de entidades químicas de grande importância para a organização da matéria viva, pois mais da metade de todos os compostos químicos conhecidos são heterocíclicos, com destaque para os fármacos, vitaminas e princípios ativos em plantas e organismos marinhos. Uma classe amplamente investigada no contexto da infecção pelo Trypanosoma cruzi e que revela promissora atividade tripanocida é a das arilimidamidas (AIAs), compostos heterocíclicos oxigenados que se associam de forma não-intercalante ao DNA. Os compostos nitroimidazólicos são heterocíclicos nitrogenados, portadores do grupamento nitro (NO2) e têm grande relevância no uso medicinal. As estatinas são inibidores competitivos da enzima HMGCoA-redutase amplamente usados no tratamento das hipercolesterolemias. Atorvastatina é considerada o último e maior dos blockbusters (medicamento mais rentável) da história da farmacologia sintética. Há mais de uma década vêm sendo estudados os efeitos pleiotrópicos das estatinas. Nosso objetivo foi investigar a eficácia, segurança e seletividade de compostos heterocíclicos sintéticos com potencial preventivo de lesões no DNA e no contexto de infecções parasitárias como por T. cruzi. Avaliamos a atividade tripanocida in vitro dos compostos heterociclicos sobre amastigotas e tripomastigotas de T. cruzi em esquemas de monoterapia e em combinação com benznidazol, além de avaliar o arranjo citoarquitetônico em cardiomiócitos infectados ou não com o T. cruzi. A prevenção de danos ao DNA foi avaliada em modelos bacteriano e eucariótico. Adicionalmente, o perfil mutagênico e de toxicidade sobre células de mamíferos foram avaliados através do teste de Ames, ensaio de micronúcleos e viabilidade celular. Nossos dados demonstraram que mono-AIAs são além de menos eficazes também menos seletivas que as bis-AIAs sobre o T. cruzi. Os resultados da análise da relação estrutura-atividade dos nitroimidazóis demonstram que o grupo nitro não é o único responsável pela atividade mutagênica ou genotóxica, tendo os substituintes próximos um papel importante na modulação de sua toxicidade. Atorvastatina foi capaz de prevenir danos no DNA, revertendo disfunções no ciclo celular de hepatócitos expostos a estresse genotóxico, exerceu atividade sequestrante de radicais DPPH+ sugerindo que seu efeito quimioprotetor está associado ao sequestro de radicais potencialmente genotóxicos. A atorvastatina apresentou bom perfil de atividade tripanocida quando usada isoladamente exibindo, desse modo, interação sinérgica com o benznidazol nos ensaios de terapia combinada, levando ao aumento da eficácia e seletividade de ambos. Dois de seus derivados fenilacéticos, apresentaram moderada atividade tripanocida isoladamente contra os tripomastigotas sanguíneos da cepa Y. O derivado bromado foi considerado genotóxico e o derivado clorado demonstrou um perfil seguro para os ensaios preconizados pelas agências de toxicologia regulatória. A atorvastatina exibiu potencial de reposicionamento como medicamento tripanocida e citoprotetor, principalmente em terapias combinadas e um de seus novos derivados apresentou perfil hit-to-lead na quimioterapia experimental contra o T. cruzi. Os compostos heterocíclicos, representados neste estudo pelas classes das arilimidamidas, dos nitroimidazóis e das estatinas, são apontadas como promissoras alternativas para o tratamento da Doença de Chagas.
Abstract: Among the 21st century’s public health paradigms, the search for therapeutic alternatives for orphan diseases represents an urgent need in the world’s scenario. Heterocyclic compounds constitute a class of chemical entities of great importance for the organization of living matter, since more than half of all known chemical compounds are heterocyclic, with emphasis on the drugs, vitamins and active principles in plants and marine organisms. A class widely investigated in the context of Trypanosoma cruzi infection and revealing promising trypanocidal activity is that of arylimidamides (AIAs), oxygenated heterocyclic compounds that associate non-intercalatingly with DNA. Nitroimidazole compounds are nitrogen-containing heterocyclics, which carry the nitro group (NO2) and are highly relevant in medicinal use. Statins are competitive inhibitors of the HMGCoA-reductase enzyme widely used in the treatment of hypercholesterolemias. Atorvastatin is considered the last and largest of the blockbusters (drug more profitable) in the history of synthetic pharmacology. The pleiotropic effects of statins have been studied for more than a decade. Our objective was to investigate the efficacy, safety and selectivity of synthetic heterocyclic compounds with the potential to prevent DNA damage and in the context of parasitic infections such as T. cruzi. We evaluated the in vitro trypanocidal activity of the heterocyclic compounds on amastigotes and trypomastigotes of T. cruzi in monotherapy and in combination with benznidazole schemes, in addition to evaluating the cytoarchitectonic arrangement in cardiomyocytes infected or not with T. cruzi. The prevention of DNA damage was evaluated in bacterial and eukaryotic models. In addition, the mutagenic and toxicity profile on mammalian cells were evaluated by the Ames test, micronucleus assay and cell viability. Our data demonstrated that mono-AIAs are in addition to less effective also less selective than the bis-AIAs on T. cruzi. The results of analysis of the structure-activity relationship of nitroimidazoles demonstrate that the nitro group is not alone responsible for the mutagenic or genotoxic activity, with the substituents closely playing an important role in modulating its toxicity. Atorvastatin was able to prevent DNA damage, reversing dysfunctions in the cell cycle of hepatocytes exposed to genotoxic stress, exerted sequestering activity of DPPH + radicals suggesting that its chemoprotective effect is associated with the sequestration of potentially genotoxic radicals. Atorvastatin presented a good profile of trypanocidal activity when used alone, thus exhibiting synergistic interaction with benznidazole in the combination therapy trials, leading to an increase in the efficacy and selectivity of both. Two of its phenylacetic derivatives showed moderate trypanocidal activity alone against the blood trypomastigotes of the Y strain. The brominated derivative was considered genotoxic and the chlorinated derivative demonstrated a safe profile for the tests recommended by the regulatory toxicology agencies. Atorvastatin exhibited repositioning potential as a trypanocidal and cytoprotective drug, mainly in combination therapies and one of its new derivatives showed a hit-to-lead profile in experimental chemotherapy against T. cruzi. The heterocyclic compounds, represented in this study by the classes of arylimidamides, nitroimidazoles and statins, are indicated as promising alternatives for the treatment of Chagas Disease.
Palavras-chave: Heterocyclic compounds
Chagas disease
Experimental chemotherapy
Combined Therapy
Chemopreventive effect
Genotoxicity
Compostos heterocíclicos
Doença de Chagas
Quimioterapia experimental
Terapia combinada
Efeito quimiopreventivo
Genotoxicidade
Área(s) do CNPq: CIENCIAS BIOLOGICAS::GENETICA::GENETICA HUMANA E MEDICA
Idioma: por
País: Brasil
Instituição: Universidade do Estado do Rio de Janeiro
Sigla da instituição: UERJ
Departamento: Centro Biomédico::Instituto de Biologia Roberto Alcantara Gomes
Programa: Programa de Pós-Graduação em Biociências
Citação: OLIVEIRA, Carlos Fernando Araujo Lima de. Estudo da eficácia e segurança de compostos heterocíclicos no contexto da infecção pelo Trypanosoma cruzi e na prevenção de danos ao DNA. 2018. 174 f. Tese (Doutorado em Biociências) - Instituto de Biologia Roberto Alcantara Gomes, Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2018.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/18562
Data de defesa: 18-Mai-2018
Aparece nas coleções:Doutorado em Biociências

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